Ryby posiadają scentralizowany układ nerwowy, do którego napływają informacje z komórek czuciowych rozmieszczonych szczególnie licznie w skórze, skrzelach i na głowie ryby. Są to między innymi nocyceptory, czyli receptory bólowe, których obecność została u nich potwierdzona co świadczy o umiejętności percepcji nieprzyjemnych bodźców (bodźców uszkadzających tkanki) u tych zwierząt. To, co naukowcy próbują naprawdę udowodnić to nie tylko to, że ryby odczuwają negatywną stymulację wywołującą niszczenie ich ciała, ale że również mimo różnic między ich mózgiem a ludzkim, mają one zdolność łączenia emocji ze zniszczeniami, jakie je wywołały. W świecie nauki połączenie pomiędzy prostymi reakcjami na stymulację negatywnymi bodźcami i „odczuwanie bólu” jest ściśle związane ze zdolnością przetwarzania i wyrażania emocji. Badacze przeprowadzili szereg takich eksperymentów. Nocyceptory występują w postaci wolnych zakończeń nerwowych neuronów otaczających tkanki takie jak skóra czy rogówka oka, lecz także w narządach wewnętrznych jak mięśnie czy jelita. Źródła tych neuronów są zlokalizowane w grzbietowym korzeniu zwoju lub w zwoju trójdzielnym. Mogą być pobudzane przez różne bodźce: mechaniczne, termiczne, chemiczne lub elektryczne. Intensywność czucia bólu jest regulowana przez układ przeciwbólowy, którego działanie polega na ograniczeniu impulsów bólowych docierających do ośrodków bólowych w mózgu. Wiąże się to między innymi z działaniem takich hormonów jak kortyzol, kortykosterol, adrenalina, dopamina i oksytocyna, których obecność także wykryto u ryb. W porównaniu z innymi receptorami, nocyceptory mają wysoki próg pobudliwości. Anatomia ryb jest tak skomplikowana, że wytworzyły one nawet te same „blokujące-ból” substancje, czyli endorfiny, jakie mają ludzie. Wiemy, że endorfiny pomagają zwierzętom tolerować ból pochodzący z niesamowicie dotkliwych urazów chociaż ich rola w organizmie jest bardziej złożona. Nasuwa się więc pytanie: dlaczego ryby miałyby mieć endorfiny oraz wspomniane substancje skoro nie mogą odczuwać bólu?
Z kolei ścieżki sygnału płynącego z receptorów bólowych do mózgu i sama budowa mózgu ryby dowodzą, iż nie tylko są one zdolne do rozpoznawania i unikania bólu, ale także jego świadomego odczuwania, zapamiętywania i kojarzenia z konkretną sytuacją lub obiektem. Do tej pory sądzono, że ryby nie mają zdolności poznawczych, gdyż nie posiadają w mózgu rozwiniętej istoty szarej kory nowej (tzw. neocortex). Jednakże po dokładniejszych badaniach okazało się, że mózg ryb jest funkcjonalnie jakby "odwrócony na lewą stronę" w stosunku do naszego mózgu. Mianowicie warstwy mózgu odpowiedzialne za odczuwanie, emocje i myślenie, są u ryb położone głębiej tj. poniżej istoty białej, w przeciwieństwie do innych grup kręgowców, u których warstwy o takiej funkcji znajdują się na jej powierzchni. Ponadto funkcję kory nowej mogą być częściowo podejmowane przez inne partie mózgu ryby, podobnie, jak ma to miejsce u ludzi z uszkodzeniami mózgu. U ryb wykryto także obecność specjalnych włókien nerwowych i układu przypominającego nasz układ limbiczny, odpowiedzialnych za świadome odczuwanie, co potwierdzają też inne liczne badania neuroanatomiczne oraz behawioralne. Dlatego, ku zaskoczeniu badaczy, nie tylko trzeba pytać, czy ryby odczuwają ból, cierpienie i inne emocje, ale również czy są samoświadome. Wbrew obiegowej opinii, ryby są zdolne do pamiętania obiektów i swoich tras przez dni, a nawet miesiące, choć wielu ludzi nadal w nich widzi zwierzę z trzysekundową pamięcią. Jak dowodzą badacze Uniwersytetu Oksfordzkiego, ryby przechowują w pamięci wspomnienia oraz trójwymiarowe mapy przestrzeni, ponadto pamiętają i rozpoznają swoich pobratymców. Nawiązują z innymi rybami kontakt wzrokowy i potrafią rozpoznać ich emocje. Wbrew poglądowi, iż ryby głosu nie mają, zwierzęta te komunikują się ze sobą wydając różne dźwięki oraz poprzez impulsy elektryczne i chemiczne i inne złożone zachowania. Bronią również swoich gniazd i opiekują się swoim potomstwem. Głaszczą płetwy swoich towarzyszy, aby przeprosić za swoje złe zachowanie.
Profesor Patrick Bateson, profesor etologii na Uniwersytecie w Cambridge uważa: "Sposób, w jaki ludzie okazują swoje emocje i intencje wobec niektórych zwierząt, a nie tylko względem ich samych, jest kwestią godną uwagi. Tylko nieliczni mają znacznie bardziej przyjacielskie podejście do ryb, mimo że wiele z nich są długo żywotne, mają szalenie skomplikowany układ nerwowy oraz są zdolne uczyć się skomplikowanych zadań."
Etologia mam nadzieję będzie okazywać się bardzo pomocna w badaniu emocji u zwierząt, które to emocje stałyby się podstawą do uznania, że zwierzęta mają swoje własne interesy, nie wykluczając z tego grona ryb.
